第七单元第22课时染色体变异.docx

第七单元第22课时染色体变异.docx

《第七单元第22课时染色体变异.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第七单元第22课时染色体变异.docx（27页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

第七单元第22课时染色体变异

第22课时　染色体变异

一、染色体变异的类型及实例

[连一连]

识图析图

提醒　

（1）三体和三倍体分别属于染色体数目变异中的⑤和⑥（上图中）类型。

（2）变异的结果：

不能产生新基因，但造成基因数目或排列顺序（倒位）的改变。

二、染色体组及单倍体、二倍体和多倍体的概念

1．染色体组

判一判

（1）一个染色体组内没有同源染色体，但却含有控制生长发育的全部遗传信息（　　）

（2）染色体组中一定没有等位基因（　　）

（3）染色体组中染色体数就是体细胞染色体数的一半（　　）

2．二倍体和多倍体

判一判

（1）体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体（　　）

（2）常见多倍体植物有香蕉三倍体、马铃薯四倍体、小麦六倍体、小黑麦八倍体

（　　）

（3）与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类与蛋白质等营养物质含量丰富，成熟较早（　　）

3．单倍体

判一判

（1）单倍体只含有一个染色体组（　　）

（2）单倍体只含有一条染色体（　　）

（3）单倍体是含有本物种配子染色体数目的个体（　　）

（4）单倍体只含有一对同源染色体（　　）

（5）未经受精的配子发育成的个体是单倍体（　　）

（6）四倍体水稻的配子形成的子代含两个染色体组，是二倍体（　　）

（7）三倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小（　　）

三、单倍体育种和多倍体育种

1．图中①和③的操作是________________，其作用原理是________________。

2．图中②过程是________________。

3．单倍体育种的优点是________________。

4．单倍体和四倍体的来源分别为______和________。

5．单倍体植株的特点是________________________。

1．教材85～86页图5－5和图5－6，注意识图析图并通过图示确定是哪种结构变异。

2．教材86页图5－8及最后一段，理解染色体组的概念，是否含全部遗传信息及能否体现细胞全能性。

3．教材88页[实验]——注意试剂作用，二、四倍体细胞的比例，与观察有丝分裂实验的比较。

4．教材89页练习一基础题中1和3及二拓展题。

考点66　析图突破概念——染色体数目变异

1．下图a～h所示的细胞图中，说明它们各含有几个染色体组，其中正确的是（　　）

A．细胞中含有一个染色体组的是h图

B．细胞中含有二个染色体组的是e、g图

C．细胞中含有三个染色体组的是a、b图

D．细胞中含有四个染色体组的是c、f图

排雷　

（1）染色体组内无同源染色体，无等位基因。

（2）二倍体生物配子中一组染色体即为一个染色体组，含全部遗传信息，可发育成完整个体而体现全能性，例如雄蜂。

（3）关于单倍体和多倍体的可育性，主要看其染色体组的组成（来源和数目），凡是奇数个染色体组的个体如染色体组成为A、AAA不可育，具偶数个染色体组的个体不一定可育。

（4）染色体组数与细胞分裂中染色体数变化保持一致；染色体数：

N→2N→4N，则染色体组数分别为1→2→4个。

提醒　①二倍体生物染色体数和染色体组数最多的为有丝分裂后期，分别为4N和4个；②有2个染色体组的细胞不一定含同源染色体，如减数第二次分裂后期。

1．染色体组概念的理解

（1）不含同源染色体，没有等位基因。

（2）染色体形态、大小和功能各不相同。

（3）含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。

2．染色体组数量的判断方法

（1）据细胞分裂图像进行识别判断

以生殖细胞中的染色体数为标准，判断题目图示中的染色体组数。

如下图所示：

①减数第一次分裂前期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有2个染色体组。

②减数第一次分裂末期或减数第二次分裂前期，染色体2条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有1个染色体组。

③减数第一次分裂后期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有2个染色体组。

④有丝分裂后期，染色体8条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有4个染色体组。

（2）据染色体形态判断

细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。

如下图所示的细胞中，形态相同的染色体a中有3条、b中有2条、c中各不相同，则可判定它们分别含3个、2个、1个染色体组。

（3）据基因型判断

控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组——每个染色体组内不含等位基因或相同基因，如图所示：

（d～g中依次含4、2、3、1个染色体组）

（4）据染色体数/形态数的比值判断

染色体数/形态数的比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几

条，即含几个染色体组。

如果蝇该比值为8条/4种形态＝2，则果蝇含2个染色体组。

3．单倍体、二倍体和多倍体的确定方法

（1）由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体。

（2）由配子直接发育来的个体，不管含有几个染色体组，都只能叫单倍体。

提醒　单倍体不一定只含1个染色体组，可能含同源染色体，可能含等位基因，也

可能可育并产生后代。

1．将某马铃薯品种的花药进行离体培养获得幼苗，在幼苗细胞中发现了12对染色体，此幼苗个体属于几倍体，马铃薯的体细胞含染色体数是多少（　　）

A．单倍体，48B．二倍体，24

C．四倍体，48D．四倍体，24

考点67　列表比较法——基因突变、基因重组和染色体变异的比较

2．（2011·海南卷，19）关于植物染色体变异的叙述，正确的是（　　）

A．染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加

B．染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生

C．染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化

D．染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化

排雷　

（1）

比较

基因片段

DNA片段

改变

若丢失1个碱基对

——基因突变

若丢失1个基因

——染色体变异

结果

产生新的基因，导致基因种类增加，基因在染色体上的位置和数量不变

导致基因的数量和排列顺序改变，但基因种类不变，即未产生新基因

影响

多害少利性

一般是有害的，有的甚至会致死

（2）

变异类型

基因突变

交叉互换

（基因重组）

染色体变异

（易位）

结果

产生新基因

新基因型

只产生新

的基因型

基因排序改变

等位基因

分离时期

减Ⅰ后期和

减Ⅱ后期

减Ⅰ后期和

减Ⅱ后期

减Ⅰ后期

产生配子

AB、aB、

ab三种

AB、ab、

Ab、aB四种

AB、CB、

ab三种

比较项目

基因突变

基因重组

染色体变异

变异的

本质

基因的分子结构发生改变

原有基因的重新组合

染色体结构或数目发生改变

发生

时间

有丝分裂间期和减数第一次分裂间期

减数第一次分裂前期和后期

细胞分裂期

适用

范围

生物

种类

所有生物均可发生

自然状态下，真核生物

真核生物细胞增殖过程均可发生

生殖

类型

无性生殖、有性生殖

有性生殖

无性生殖、有性生殖

产生结果

产生新的基因、新的基因型

产生新基因型，不产生新基因

不产生新基因，基因数目或顺序发生变化

鉴定方法

光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确定

光镜下可检出

应用

诱变育种

杂交育种

单倍体、多倍体育种

联系

①三者均属于可遗传的变异，都为生物的进化提供了原材料；②基因突变产生新的基因，是生物变异的根本来源；③基因突变是基因重组的基础；④基因重组是形成生物多样性的重要原因之一

特别提醒　

（1）三种变异的实质解读：

若把基因视为染色体上的一个位“点”，染色体视为点所在的“线段”，则

基因突变——“点”的变化（点的质变，但数目不变）；

基因重组——“点”的结合或交换（点的质与量均不变）；

染色体变异——“线段”发生结构或数目的变化；

染色体结构变异——线段的部分片段增添、缺失、倒位、易位（点的质不变，数目和

位置可能变化）；

染色体数目变异——个别线段增添、缺失或线段成倍增减（点的质不变、数目变化）。

（2）基因突变和基因重组的判断：

根据变异个体数量确定是否发生基因突变，如一群

棕猴中出现一只白猴，一片红花植株中偶尔出现一株白花，即可确定是由基因突变

造成的；若出现一定比例白猴或白花，则由于等位基因分离，配子经受精作用随机

结合产生的，但该过程不叫基因重组。

（3）基因突变和染色体结构变异的判断：

染色体结构变异使排列在染色体上的“基因

的数目或排列顺序”发生改变，从而导致性状的变异。

基因突变是“基因结构”的改变，包括DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失。

基因突变导致“新基因”的产生，染色体结构变异未形成新的基因。

如图所示：

（4）辨析染色体变异方式

图a为三体（个别染色体增加）；图c为三倍体（染色体组成倍增加）；图b和图f皆为染色体结构变异中的重复；图d和图e皆为染色体结构变异中的缺失。

2．如图表示某生物细胞中两条染色体及其上的部分基因，下列选项的结果中，不属于染色体变异引起的是（　　）

考点68　实验技能提升——低温诱导植物染色体数目的变化

3．有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实验，正确的叙述是（　　）

A．可能出现三倍体细胞，主要是二倍体和四倍体细胞

B．多倍体细胞形成的比例可达到100%

C．多倍体细胞形成过程中无完整的细胞周期，且间期细胞最多

D．多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会

E．在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程

F．在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似

排雷　注意实验中各步骤的时间控制和根尖长度

（1）诱导培养时间36h，卡诺氏液固定0.5～1h。

（2）解离时间：

3～5min，不宜过长也不宜过短。

过长，根尖过于酥软，无法捞起，导

致以后的制片工作无法进行；过短，组织中的细胞没有相互分离开来，给下一步的染

色和制片工作造成困难。

（3）漂洗时间：

10min，不宜过短，否则解离液未洗去，染色困难。

（4）染色时间：

3～5min，不宜过长也不宜过短。

时间过长，染色过度，导致观察到

的细胞一片颜色（与染色液相同），分不清哪是染色体（质），无法观察；时间过短，染

色体（质）着色浅，也不易区分染色体（质）与其他结构，无法观察。

（5）培养根长到1cm（有丝分裂长到5cm），剪取长度0.5～1cm（有丝分裂2～3mm）。

1．原理、步骤和现象

2．注意问题

（1）选材

①选用的实验材料既要容易获得，又要便于观察；②常用的观察材料有蚕豆（染色体较洋葱少故首选）、洋葱、大蒜等。

（2）试剂及用途：

①卡诺氏液：

固定细胞形态；②改良苯酚品红染液：

使染色体着色；③解离液[体积分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液（1∶1）]：

使组织中的细胞相互分离开。

（3）根尖培养

①培养不定根：

要使材料湿润以利生根；②低温诱导：

应设常温、低温4℃、0℃三种，以作对照，否则实验设计不严密。

（4）固定：

用卡诺氏固定液（无水酒精3份∶冰醋酸1份或无水乙醇6份∶氯仿3份∶冰醋酸1份）是为了杀死固定细胞，使其停留在一定的分裂时期以利于观察。

（5）制作装片：

按有丝分裂过程进行。

冲洗载玻片时水的流速要尽量慢一些，忌直接

用水龙头冲洗，防止细胞被水流冲走。

（6）观察：

换用高倍镜观察材料时，只能用细准焦螺旋进行调焦，切不可动粗准焦螺

旋。

3．（2010·福建卷，3）下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是（　　）

A．原理：

低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极

B．解离：

盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离

C．染色：

改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色

D．观察：

显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变

三倍体无子西瓜的培育方法

1．无子西瓜培育过程中果实各部分染色体分析

果实类型

比较项目

第一年

所结果实

第二年

所结果实

果实位置

四倍体植株上

三倍体植株上

果皮染色体组数

4

3

种皮染色体组数

4

3

种子中染色体组数

3

无

2.无子西瓜和无子番茄辨析

比较项目

无子西瓜

无子番茄

培育原理

染色体变异

生长素促进果实发育

无子原因

三倍体植物在减数分裂中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子而无子

未授粉，胚珠内的卵细胞没有经过受精，所以果实中没有形成种子

无子性状

能否遗传

能，结无子西瓜的植株经植物组织培养后，所结西瓜仍是无子

不能，结无子番茄的植株经植物组织培养后，所结番茄有子

所用试剂

秋水仙素

生长素

典例

　已知西瓜的染色体数目2n＝22，请根据下面的西瓜育种流程回答有关问题：

（1）图中①③过程所用的试剂分别是______________和______________。

（2）培育无子西瓜A的育种方法称为__________。

（3）④过程中形成单倍体植株所采用的方法是__________。

该过程利用了植物细胞的________性。

（4）为确认某植株是否为单倍体，应在显微镜下观察根尖分生区细胞的染色体，观察的最佳时期为________________。

混淆基因重组中交叉互换和染色

体易位

典例

　下图中①和②表示发生在常染色体上的变异。

①和②所表示的变异类型分别属于（　　）

A．重组和易位B．易位和易位

C．易位和重组D．重组和重组

纠错笔记　交叉互换与染色体易位的区别

图解

交叉互换

染色体易位

区别

发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间

发生于非同源染色体之间

属于基因重组

属于染色体结构变异

在显微镜下观察不到

可在显微镜下观察到

　　题组一　染色体变异的类型

1．在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。

下列有关叙述正确的是（　　）

①甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性

②乙图中出现的这种变异属于染色体变异　③甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中　④甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验

A．①②③B．②③④

C．①②④D．①③④

2．家蚕的性别决定为ZW型。

用X射线处理使第2染色体上的含显性斑纹基因PB的区段易位到W染色体上，再将雌蚕与白体雄蚕交配，其后代凡是雌蚕都有斑纹，凡是雄蚕都无斑纹，这样有利于“去雌留雄”，提高蚕丝产量。

该育种方法依据的原理是（　　）

A．基因突变B．基因重组

C．染色体结构的变异D．染色体数目的变异

题组二　核心概念二倍体、单倍体、多倍体的考查

3．（2010·江苏卷，10）为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。

利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是（　　）

A．利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体

B．用被γ射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体

C．将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中，然后培育形成新个体

D．用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体

4．下列均属于单倍体的一组是（　　）

①蜜蜂中的雄蜂　②香蕉　③无子西瓜　④具有三个染色体组的普通小麦　⑤具有一个染色体组的玉米　⑥具有两个染色体组的马铃薯

A．①④⑤⑥B．②③④⑤

C．①③④⑥D．①②④⑥

5．下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，不正确的是（　　）

A．一个染色体组不含同源染色体

B．由受精卵发育成的，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体

C．单倍体生物体细胞中不一定含有一个染色体组

D．人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

题组三　染色体组辨析及低温诱导染色体加倍实验

6．下列细胞分裂图像中含有2个染色体组的是（　　）

A．①③B．②④C．①④D．③⑤

7．用2%的秋水仙素处理植物分生组织5～6h，能够诱导细胞内染色体加倍。

那么，用一定时间的低温（如4℃）处理水培的洋葱根尖时，是否也能诱导细胞内染色体加倍呢？

请对这个问题进行实验探究。

（1）针对以上问题，你作出的假设是_______________________________________。

你提出此假设的依据是__________________________________________________。

（2）低温处理植物材料时，通常需要较长时间才能产生低温效应，根据这个提示将你设计的实验以表格形式列出来。

（3）按照你的设计思路，以_________________________________________________

作为鉴别低温是否诱导细胞内染色体加倍的依据。

为此，你要进行的具体操作是：

第一步：

剪取根尖2～3mm。

第二步：

按照________→________→________→________的步骤制作__________。

课时规范训练

【组题说明】

考　点

题　号

错题统计

错因分析

染色体变

异类型

3、8、11、13

核心概

念考查

1、4、5、7、12、14、15

染色体变

异与育种

2、6、9、10、16

特别推荐

识图析图题——1、3；原创题——8、13；育种经典题——9、16

1.如图表示细胞中所含的染色体，下列叙述不正确的是（　　）

A．①代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含4条染色体

B．②代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含3条染色体

C．③代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含2条染色体

D．④代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含4条染色体

2．以下培育原理相同的一组是（　　）

A．太空椒和抗虫棉

B．无子番茄和“番茄—马铃薯”

C．高产优质杂交水稻和青霉素高产菌株

D．无子西瓜和八倍体小黑麦

3．生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别。

甲、乙两模式图分别表示细胞减数分裂过程中出现的“环形圈”、“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．甲、乙两图所示的变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组

B．甲图是个别碱基对的增添或缺失，导致染色体上基因数目改变的结果

C．乙图是四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果

D．甲、乙两图常出现在减数第一次分裂前期，染色体数目与DNA数目之比为1∶2

4．下列二倍体生物的细胞中含有两个染色体组的是（　　）

①有丝分裂中期细胞　②有丝分裂后期细胞　③减数第一次分裂中期细胞　④减数第二次分裂中期细胞　⑤减数第一次分裂后期细胞　⑥减数第二次分裂后期细胞

A．①②③B．①③⑤

C．①③⑤⑥D．①④⑤⑥

5．细胞在有丝分裂和减数分裂中都可能产生变异，下列叙述中仅发生在减数分裂过程中的可遗传变异是（　　）

A．DNA复制时受诱变因素影响，发生基因突变

B．染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异

C．非同源染色体之间发生片段交换，导致染色体结构变异

D．同源染色体的非姐妹染色单体之间发生片段交换，导致基因重组

6．下列有关多倍体的相关叙述，错误的是（　　）

A．通过基因工程技术可获得高产、稳产和具有优良品质的多倍体农作物

B．四倍体的配子经受精作用后，可发育形成多倍体植株

C．同种或异种二倍体植物的原生质体融合成为杂种细胞，杂种细胞形成愈伤组织，进一步分化可形成多倍体植株

D．二倍体植物的合子或分生组织细胞内的染色体加倍形成多倍体细胞，能够发育成多倍体植株

7．某生物基因型为AaBb，经减数分裂能产生四种数量相等的配子。

如图为其体内的某个细胞，则（　　）

A．若图中基因位点1的基因为A，而位点2和4为B与b，则该细

胞有可能发生了交叉互换

B．该图表示时期有4个染色体组

C．该状态下的细胞发生了基因重组

D．该细胞中位点2与4所在染色体为同源染色体，位点2与4上的基因遵循分离定律

8．若图甲中①和②为一对同源染色体，③和④为另一对同源染色体，图中字母表示基

因，“°”表示着丝点，则图乙～图戊中染色体结构变异的类型依次是（　　）

A．缺失、重复、倒位、易位B．缺失、重复、易位、倒位

C．重复、缺失、倒位、易位D．重复、缺失、易位、倒位

9．如图所示，将二倍体植株①和②杂交得到③，再将③作进一步处理。

下列相关分析错误的是（　　）

A．由⑤得到⑥的育种原理是基因重组

B．图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍

C．若③的基因型是AaBbdd，则⑨的基因型可能是aBd

D．③至④的过程中，所产生的变异都有利于生产

10.下列说法正确的是（　　）

①水稻（2n＝24）一个染色体组有12条染色体，但水稻的一个基因组应有13条染色体　②普通小麦（6n）的花药离体培养后，长成的植株细胞中含三个染色体组，但其不是三倍体　③二倍体番茄和二倍体马铃薯体细胞杂交形成的杂种植株含两个染色体组　④马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体

A．①③B．②④C．②③④D．①②

11．已知果蝇的红眼（B）和白眼（b）这对相对性状由X染色体上的基因控制。

一对红眼果蝇交配，子代出现了一只XXY的白眼果蝇。

在没有发生基因突变的情况下，分析其变异原因，下列推断不能成立的是（　　）

A．该白眼果蝇的基因型为XbXbY

B．母本产生的卵细胞基因型为Xb

C．母本的基因型为XBXb，父本的基因型为XBY

D．该白眼果蝇个体的出现是染色体变异的结果

12．下列有关单倍体的叙述中，不正确的是（　　）

①未经受精的卵细胞发育成的植物，一定是单倍体

②含有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体

③生物的精子或卵细胞一定都是单倍体

④含有奇数染色体组的个体一定是单倍体

⑤基因型是abcd的生物体一般是单倍体

⑥基因型是aaaBBBCcc的植物一定是单倍体

A．①③④⑤B．②③④⑥

C．①③④⑥D．①②⑤⑥

13．如图是基因组成为Aa的动物在形成精子过程中某一时期示意

图。

有关叙述中，正确的是（　　）

A．2号染色单体上与A相同位置的基因最可能是a

B．若姐妹染色单体没有分离，则可能出现性染色体